胡桂萍 黃金枝 王亞威 張誠 石旭平 王豐 張國彪 曹紅妹



摘要:為進一步拓寬桑枝食用菌化的實用范圍,以中低溫香菇品種‘明60為栽培菌種,以常規雜木屑配方(木屑80%、麩皮18%、石膏1%、菌菇素0.5%)為對照,設置桑枝替代木屑不同比例(5%、15%、25%、35%、50%、75%、100%),探究桑枝替代量對香菇性狀的影響。結果顯示,香菇菌絲平均生長速率隨著桑枝替代量增加呈現先升高后降低的趨勢,菌絲滿袋時間、袋鮮菇總產量、菌蓋質量、菌蓋厚度、菌蓋直徑、菌炳長度、單菇質量與桑枝替代量呈反比,但桑枝替代不影響香菇的外觀性狀和顏色。當桑枝替代比例為5%~50%時,香菇的生長性狀、商品性狀以及經濟效益明顯高于對照,當替代比例為15%效果最佳。關鍵詞:桑枝屑;代料栽培;香菇;生物學性狀
中圖分類號:S609.9文獻標志碼:A論文編號:cjas20191200294
Mulberry Straw Substrates:Effects on Fruiting Traits of Lentinus edodes
HU Guiping1,2,3,HUANG Jinzhi1,2,3,WANG Yawei1,2,3,ZHANG Cheng4,SHI Xuping1,2,3,WANG Feng1,2,3,ZHANG Guobiao1,2,3,CAO Hongmei1,2,3
(1Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute,Nanchang 330202,Jiangxi,China;
2Economic Crops Research Institute of Jiangxi Province,Nanchang 330202,Jiangxi,China;
3 Jiangxi Research Center of Silk and Mulberry Engineering and Technology,Nanchang 330202,Jiangxi,China;
4Institute of Agricultural Applied Microbiology,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Nanchang 330200,Jiangxi,China)
Abstract:The effect of mulberry straw substrates on fruiting traits of Lentinus edodes was explored. ‘Ming60was taken as the L. edodes variety,and conventional sawdust formula was used as the control,including 80% sawdust,18% bran,1% gypsum and 0.5% mushroom element. Mulberry straw substituting sawdust with different proportions of 5%,15%,25%,35%,50%,75% and 100% were set in this experiment to broaden the practical scope of mulberry straw substrates for edible fungi cultivation. The results showed that the average mycelium growth rate presented a trend of increase first and then decrease along with the increase of substitution rate. Time from inoculation to end of mycelia,fresh mushroom production per bag,pileus weight,pileus thickness,pileus diameter,stipe length,and fruit body weight were inversely proportional to mulberry straw substitution rate,but the mushroom shape and color were not affected. And at the same time,when the proportion of mulberry straw substitution was 5%- 50% ,the growth traits,commodity characteristics and economic benefit of mushroom were significantly better than those of the control group,and the effect reached the best when the proportion of mulberry straw substitution was 15%.
Keywords:Mulberry Straw Substrates;Substitution Cultivation;Lentinus edodes;Biological Trait
0引言
桑樹為多年生闊葉落葉性木本植物,其葉可以養蠶產繭繅絲,葉、果、莖和根既可食用又可藥用,經濟價值極高,栽培管理技術簡單易學,已成為“十三五”期間國家精準扶貧的重要產業[1]。但桑樹每年需進行2~3 次修剪管理以滿足樹體生理生長需求,隨著桑園面積不斷擴大,桑樹修剪枝條越來越多,據統計每公頃桑園年產生修剪枝達1.2 t以上,如隨意堆放和焚燒則造成資源嚴重浪費和環境污染。如何安全高效資源化利用桑樹修剪枝已成為研究熱點[2]。桑樹修剪枝營養豐富,桑枝韌皮部約占27%、木質部約占72%、髓心部約占1%,纖維化和木質化程度高,碳氮比約為66,適合各種木腐型食用菌的生長,是食用菌栽培基質的潛在優選原料[3]。
香菇(Lentinula edodes)是典型的木腐菌,是國內產量和栽培面積最大的食用菌品種,也是江西省主栽食用菌品種之一[4]。香菇栽培原料以株樹、樺樹等闊葉樹硬雜木木屑為主。隨著香菇產業的快速發展,對原料的需求量也逐年增加,菌林矛盾日益嚴重,傳統栽培原料已不能滿足產業需求,且價格不斷攀升,制約了香菇產業的發展[5]。如果用桑枝屑替代木屑栽培香菇,不僅實現農業廢棄物綜合利用,延長桑產業鏈,而且有利于促進香菇產業可持續健康發展[6]。自20世紀80年代起,就有人開始研究桑枝栽培香菇技術,涉及桑枝粉碎技術[7]、桑枝替代比例[8]、栽培溫濕度等栽培技術[9]、香菇質量評價[10]等。但目前桑枝栽培香菇技術在江西地區未能實現推廣應用,主要原因有:(1)全國各地栽植主桑品種差異很大,導致桑枝質量有差異,如江西省主要種植‘強桑1號,其枝條相對較細,湖南地區以‘湖桑為主,其枝條較粗;(2)不同地區氣候環境條件不同,適栽香菇品種也不同。江西省適栽香菇品種包括中低溫型、中溫型和高溫型3類,其中中低溫型有‘明66、‘Cr- 62、‘Cr-66,中溫型有‘L26、‘農七,高溫型有‘廣香47、‘武香1號、‘Cr-04、‘興隆1號[4]。研究表明香菇通過自身纖維素酶系統分泌降解外源植物木質纖維素為基質營養[11],但香菇品種間營養攝取結構特征不同[12-13],決定其生長栽培基質中碳氮等營養成分需求特征也不同[14],也影響了桑枝袋料栽培配方組成。目前,國內外已見中溫型菌種,如‘L808[15]、‘936[16]等桑枝替代栽培方面的報道,而對低溫型和高溫型研究鮮見報道?;诖?,為進一步促進江西省蠶桑產業資源食用菌化利用開發,筆者以本地區香菇主栽低溫型品種‘明60'為栽培菌種,開展桑枝屑替代木屑試驗比較,旨在篩選出適合‘明60的桑枝屑栽培香菇高效配方,實現桑枝屑變廢為寶,促進江西蠶桑和食用菌可持續發展。
1材料與方法
1.1供試材料
選用香菇中低溫品種‘明60,栽培種由上海市農業科學院食用菌研究所提供。母種培養基組成包括馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂3.6 g、MgSO40.5 g、KH2PO4 0.1 g、VB 0.0l g、蛋白胨1.2 g、水1 L。原種培養基組成及配比為雜木屑40%、棉籽殼35%、麩皮15%、玉米粉6%、石膏1%、磷肥1%、蔗糖1%、石灰1%。
桑枝屑為上一年夏伐、冬伐桑枝條,經室外自然干燥后,機械粉碎獲得的片狀或顆粒狀木屑。雜木屑為不含油脂類的闊葉林木粉粹而成的粗木屑。
采用17 cm×33 cm×0.0045 cm的食用菌栽培專用高密度聚乙烯塑料袋。
1.2試驗方法
試驗以純雜木屑(CK)為對照,桑枝屑設置不同替代木屑比例栽培香菇,共設置7個配方,替代比例詳見表1。培養料含水量控制在55%左右,每個袋裝料裝滿裝實,單袋重約為0.935 kg。每個栽培配方設3次重復,每次重復360袋。
為錯開蠶桑生產高峰期,采取初秋制袋、養菌、轉色,秋冬季出菇的方式。具體安排為2018年8月29日在九江市德安食用菌合作社基地拌料裝袋,采用常壓蒸汽滅菌灶滅菌22 h,7月3日接種,并放在室外雙層高密度遮陽棚中養菌,10月30日刺大孔轉色,于11月10日轉移至江西省現代農業示范園科研基地出菇大棚內脫袋催菇。出菇方式采用地栽,其他管理同常規。
1.3生物學指標統計
在香菇栽培過程中,記錄萌發、發菌期、轉色期、出菇期等時間,并分別在發菌15、30、45天測定每個配方的菌絲生長速度和滿袋時間。在采收期分別對1潮、2潮、3潮、4潮、5潮產量進行測定,并計算總產量,同時完成產品性狀分析。根據總產量計算平均每袋產量及生物學轉化率[式(1)],并測定不同配方栽培香菇的經濟效益。
1.4數據處理
采用Microsoft Excel 2010軟件進行數據處理,采用DPS 9.5分析軟件中的復極差法進行多重比較分析。
2結果與分析
2.1供試配方對香菇菌絲生長的影響
桑枝屑配方基質下香菇菌絲生長情況見表2。‘明60可以在桑枝屑不同比例配方栽培基質中正常生產。與對照相比,隨著桑枝屑替代量的增加,香菇菌絲平均生長速率呈現先升高后降低的趨勢,其中配方M1、M2、M3基質中香菇菌絲生長速率高于對照,配方M4、M5、M6、M7中香菇菌絲平均生長速率低于對照,且配方M6、M7與對照相比呈現顯著差異。香菇滿袋時間與菌絲生長趨勢類似,配方M1、M2、M3滿袋時間分別比對照少6、5、3天;配方M4、M5滿袋時間和對照一致;配方M6、M7滿袋時間分別比對照多4、7天。不同配方桑枝基質中的香菇菌絲長勢良好,均呈現較濃密或者濃密,且菌絲潔白或者白。
2.2供試配方對香菇產量和生物學轉化率的影響
對各配方香菇產量和生物學轉化率進行統計,結果見表3。桑枝不同比例基質的每潮菇產量與對照相比,均存在差異。且不同出菇周期,香菇產量也有差異,以第三潮和第二潮菇產量高,均占總產量的50%以上,其次依次為第一潮、第四潮、第五潮。與對照相比,各配方香菇鮮菇總產量隨著桑枝屑替代比例的增加呈現先升后降的趨勢,其中配方M1條件下,每棒菌袋香菇總產量(811.46 g)高于對照(806.43 g);而配方M2、M3、M4、M5、M6、M7條件下,每棒菌袋香菇總產量均低于CK,依次分別為803.92、802.62、781.41、723.49、687.20、612.34 g,較CK 減少0.31%、0.47%、3.1%、10.28%、14.78%、24.07%。各配方的生物學轉化率與總產量的趨勢類似,配方M1的生物學轉化率較對照(86.79%)高,為85.98%,其余配方的生物學轉化率較對照低,分別為85.84%、83.57%、77.38%、73.50%、65.49%。
2.3供試配方對香菇子實體形態的影響
從表4可以看出,在菌蓋質量、厚度、直徑上,配方M1和M2與對照相比差異不顯著,而M4、M5、M6、M7 與對照差異極顯著。配方M1、M2、M3和M4基質中的香菇菌柄長度與對照無差異,但配方M5、M6、M7顯著低于對照。配方M6和M7菌柄質量顯著高于對照,其余配方與對照無差異。配方M1單菇重高于對照,差異不顯著;配方M2、M3、M4低于對照,差異不顯著;配方M5、M6和M7顯著低于對照。桑枝替代比例基質中的香菇菌蓋顏色與對照一致,均呈現棕褐色。
2.4供試配方栽培香菇的經濟效益分析
從表5可以看出,配方M1、M2、M3和M4,即桑枝屑替代比例分為5%、15%、25%、50%的條件下,每棒菌袋香菇的凈產值與對照(8.47元)相近略高,分別為8.94、8.81、8.79、8.50元/袋,且香菇商品質量好,香菇大、圓正、大小均勻一致;而配方M5、M6和M7的凈產值低于對照,分別為7.35、6.73、5.35元/袋。
3結論與討論
據測定,桑枝營養豐富,粗蛋白5.44%,木質素18.18%,纖維素和半纖維素含量約占75%,是栽培食用菌的上等原料[17]。用桑枝屑、雜木屑、棉籽殼、麩皮、玉米粉、石膏、石灰、白糖等制得的基質可栽培香菇[15]、黑木耳[18]、杏鮑菇[19]、金針菇[20]、靈芝[21]、秀珍菇[22]、榆黃蘑[23]、雞腿菇[24]、大球蓋菇[25]等藥食用菌。筆者認為,香菇‘明60在不同桑枝屑替代配方中均能正常生長,且菌絲平均生長速率、菌絲長勢隨著桑木屑替代比例的升高呈現先增后降的趨勢,其中以桑枝屑替代比例為15%時生長速率最高,這可能與此比例下的培養料通氣性好、培養料中碳氮比適宜有關,且此替代比例條件下的菌絲生長速度快,香菇鮮菇總產量達811.46 g/袋高于對照(806.43 g/袋),生物學轉化率達到86.79%,比對照提高0.5個百分點。但由于桑木屑中的纖維素和木質素含量高,桑枝屑替代量過高時,初期菌絲消耗后期反而會由于基質營養供應不足導致香菇菌絲生長速度減緩,產菇后勁不足,影響到產量和生物學轉化率[26]。但研究表明,食用菌品種不同,品種特性不同,其菌絲對同一栽培基質的營養選擇性存在差異,食用菌菌絲的生長、質量、產量和生物學轉化率也不同。李川等[16]采用正交試驗考察了不同桑枝比例組成的培養料栽培對不同香菇品種產量的影響,發現25%的桑枝條木屑替代量下,香菇的生物轉化率和菌絲生長速率最高。
香菇菌絲對栽培基質有營養選擇性,栽培基質營養因子的物理化學存在形式以及營養因子間的相互作用,也會影響香菇子實體形態特征以及質量水平對營養的需求[27]。筆者發現,桑枝屑替代量對香菇‘明60的子實體形態特征有影響,其中菌蓋質量、菌蓋厚度、菌蓋直徑、菌炳長度與桑枝替代量呈反比,但菌柄質量隨著桑枝屑替代量呈現先降后升的趨勢,單菇質量也與桑枝屑替代量呈反比。這可能與香菇等木腐菌進化出以植物木糖、植物半纖維等方式的植物木質素降解機制有關[28-29],但‘明60自身纖維素降解酶系統組成結構體系適應桑枝屑質量特征的機制還有待進一步探索。
另外,從經濟效益上看,通過桑枝替代木屑可明顯降低栽培香菇的原料成本,綜合考慮生產管理和產值發現,桑枝屑替代比例為5%~60%,香菇凈利潤高于雜木屑基質。因此如果在蠶桑生產區發展桑枝屑種植香菇模式,不僅減少香菇木屑的原料購買成本、運輸成本,同時解決了修剪枝廢棄物帶來的環境問題,延長了蠶桑產業鏈,增加了就業機會和蠶農的收益。
參考文獻
[1]胡世勇,依臘.種桑養蠶,助力脫貧攻堅[J].中國農墾,2018(9):51- 52.
[2]宿樹蘭,郭盛,白永亮,等.桑蠶廢棄物的資源化利用現狀與分析[J].中國資源綜合利用,2014(7):38-43.
[3]常堃,蔡婧,李軍,等.桑枝栽培食藥用菌研究綜述[J].湖北農業科學,2017,24(56):4681-4684.
[4]吳昌華,王長松,魏云輝,等.江西省食用菌產業發展現狀及提升策略[J].食用菌,2019,41(4):4-7.
[5]康超,王芳,劉盈盈,等.我國農林廢棄物栽培食用菌的研究進展[J].貴州農業科學,2016,44(1):56-61.
[6]洪根法,王小飛,王俊其.桑枝培育食用菌前景廣闊[J].蠶桑通報,2006,37(1):64-65.
[7]李茂菊,黃磊,溫東寧.桑枝粉機械粉碎工效對比試驗[J].現代農業科技,2015(15):200.
[8]熊紅兵,曾旭,劉躍云,等.宜賓蠶區桑枝屑栽培香菇技術[J].食用菌,2017,39(3):47-48.
[9]胡在進,張媛,胡永陸.徽菇9號特征特性及桑枝袋料栽培技術[J].中國農技推廣,2017,33(7):30-31
[10]柴美清,李青,韓鵬遠,等.不同栽培基質對香菇頭潮菇產量及子實體營養成分的影響[J].中國農學通報,2017,33(15):76-79.
[11] KERSTEN P,DAN C. Copper radical oxidases and related extracellular oxidoreductases of wood- decay Agaricomycetes[J]. Fugal gent biol,2014,72:124-130.
[12] Ferreira P,Carro J,Serrano A ,et al. A survey of genes encoding H2O2-producing GMC oxidoreductases in 10 Polyporales genomes [J]. Mycologia,2015,107:1105-1119.
[13] FLOUDAS D,HELD B W,RILEY R,et al. Evolution of novel wood decay mechanisms in Agaricales revealed by the genome sequences of Fistulina hepatica and Cylindrobasidiumtorrendii[J]. Fungal genet biol,2015,76:78-92.
[14] HORI C,GASKELL J,IGARASHI K,et al. Genomewide analysis of polysaccharides degrading enzymes in 11 white- and brown- rot Polyporales provides insight into mechanisms of wood decay[J]. Mycologia,2013,105:1412-1427.
[15]曾澤彬,劉學鋒,王一,等.桑枝栽培香菇試驗研究[J].食用菌,2019,41(2):42-45.
[16]李川,常權記,楊江華.培養料中不同桑枝比例對香菇產量的影響[J].湖北農業科學,2012,51(6):1149-1151.
[17]夏春雨,廖森泰,劉學銘.桑枝栽培食用菌技術的研究進展及發展建議[J].中國蠶業,2009,30(4):14-17.
[18]李瑞雪,汪泰初,王鈺婷,等.3種黑木耳營養成分比較分析[J].農學學報,2018,8(3):48-52.
[19]劉冠卉,徐大寶,屠潔,等.利用桑枝屑與蠶沙栽培杏鮑菇的培養料篩選研究[J].江蘇農業科學,2009(6):261-262.
[20]高云超,肖更生,方少欽,等.桑枝木屑培養基質栽培金針菇的規模化示范試驗[J].中國蠶業,2017,38(1):6-10.
[21]董桂清,吳婧婧,梁貴秋,等.不同配方的桑枝培養基生產靈芝的對比試驗[J].廣西蠶業,2018,55(4):15-18.
[22]高云超,肖更生,方少欽,等.桑枝栽培平菇和秀珍菇的調控出菇試驗[J].農學學報,2018,8(5):41-47.
[23]何達崇,李槐,戴圣生,等.桑枝桿栽培優質榆黃蘑成分分析[J].食藥用菌,2013(5):290-292.
[24]安顯水,李才臻,申鴻,等.不同食用菌菌種桑枝培養條件篩選研究[J].蠶學通訊,2012,32(3):6-9.
[25]柳麗萍,錢文春,占鵬飛,等.不同基質和干燥方法對大球蓋菇營養成分的影響[J].西南大學學報:自然科學版,2018,40(2):8-13.
[26]陳金華,程文亮,顧新偉,等.果桑枝條栽培香菇研究[J].浙江農業科學,2006(2):131-133.
[27]馮志勇,汪昭月,譚琦,等.香菇栽培基質的營養選擇性研究[J].食用菌學報,1999,6(4):21-25.
[28]FERNANDEZ F E,RUIZ D F J,MIKI Y,et al. Lignin-degrading peroxidases from genomes of selective ligninolytic fungus Ceriporiopsissubvermispora[J]. J biol chem,2012,287:16903- 16916.
[29]FLOUDAS D,BINDER M,RILEY R,et al. The paleozoic origin of enzymatic lignin decomposition reconstructed from 31 fungal genomes[J]. Science,2012,336:1715-1719.